FR2851610A1 - Internal combustion engine managing method, involves comparing measured real pressure ratio on compressors with preset value for detecting fault, and controlling compressors in definite manner for diagnosis of compression - Google Patents
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Abstract
Description
Domaine de l'inventionField of the invention
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour gérer un moteur à combustion interne équipé d'un compresseur pour comprimer l'air fourni au moteur à combustion interne. The present invention relates to a method and a device for managing an internal combustion engine equipped with a compressor for compressing the air supplied to the internal combustion engine.
Etat de la technique On connaît des moteurs à combustion interne équipés d'un compresseur pour comprimer l'air alimentant le moteur. STATE OF THE ART Internal combustion engines are known which are equipped with a compressor to compress the air supplying the engine.
Selon le document JP-2001-123844 A on connaît un procédé de diagnostic d'un compresseur complémentaire, électrique, utilisant 10 les signaux de vitesse de rotation du compresseur électrique supplémentaire, rendus plausibles. Si la vitesse de rotation réelle du compresseur électrique supplémentaire diffère de la vitesse de rotation de consigne plus longtemps qu'une durée prédéterminée malgré la régulation de la vitesse de rotation, on conclut qu'il y a un défaut. 15 Exposé et avantages de l'invention La présente invention concerne un procédé du type défini cidessus, caractérisé en ce que pour le diagnostic de la compression on mesure le rapport de pression réel sur le compresseur, on compare ce rapport mesuré à une valeur prédéterminée et on détecte un défaut en 20 fonction du résultat de cette comparaison. According to the document JP-2001-123844 A, a method of diagnosing an additional electric compressor is known, using the speed of rotation signals of the additional electric compressor, made plausible. If the actual rotational speed of the additional electric compressor deviates from the setpoint rotational speed longer than a predetermined time despite regulating the rotational speed, it is concluded that there is a fault. SUMMARY AND ADVANTAGES OF THE INVENTION The present invention relates to a method of the type defined above, characterized in that, for the diagnosis of the compression, the actual pressure ratio on the compressor is measured, this measured ratio is compared to a predetermined value and a fault is detected as a function of the result of this comparison.
L'invention concerne également un dispositif du type défini ci-dessus caractérisé par des moyens de détermination qui, partant des grandeurs mesurées par les moyens de mesure pour un diagnostic de la compression, déterminent un rapport de pression réel sur le compresseur, 25 des moyens de comparaison prévus pour comparer le rapport de pressions réelles mesuré à une valeur prédéterminée et des moyens de détection de défaut qui détectent un défaut en fonction du résultat de la comparaison. The invention also relates to a device of the type defined above characterized by determination means which, starting from the quantities measured by the measuring means for a diagnosis of the compression, determine a real pressure ratio on the compressor, means comparison means provided for comparing the ratio of actual pressures measured with a predetermined value and fault detection means which detect a fault as a function of the result of the comparison.
Le procédé et le dispositif selon l'invention pour la gestion d'un moteur à combustion interne ont l'avantage vis-à-vis de l'état de la 30 technique de faire un diagnostic de la compression d'une manière beaucoup moins compliquée et d'utiliser les capteurs existants. Il n'est pas nécessaire de prévoir un capteur supplémentaire pour déterminer la vitesse de rotation réelle du compresseur. En outre, le procédé et le dispositif selon l'invention permettent également de diagnostiquer des sources 35 d'erreurs indépendantes de la vitesse de rotation de consigne et de la vitesse de rotation réelle du compresseur. The method and the device according to the invention for managing an internal combustion engine have the advantage over the state of the art of diagnosing compression in a much less complicated manner. and use existing sensors. It is not necessary to provide an additional sensor to determine the actual speed of rotation of the compressor. In addition, the method and the device according to the invention also make it possible to diagnose sources of errors independent of the reference rotation speed and the actual rotation speed of the compressor.
Il est particulièrement avantageux de choisir un rapport de pression de consigne comme valeur prédéterminée. Cela permet de réaliser le diagnostic du compresseur avec un minimum de capteurs et permet aussi de tirer des conclusions quant aux sources d'erreurs pour déceler les causes de défauts suivants: tuyau détaché en aval du compresseur; toutes les causes de défauts pour lesquelles la vitesse réelle du compres5 seur est différente de la vitesse de rotation de consigne; soupape de dérivation accrochée en position ouverte. It is particularly advantageous to choose a set pressure ratio as the predetermined value. This allows the compressor to be diagnosed with a minimum of sensors and also makes it possible to draw conclusions as to the sources of errors to detect the causes of the following faults: hose detached downstream of the compressor; all the causes of faults for which the actual speed of the compressor is different from the setpoint rotation speed; bypass valve hung in open position.
Suivant une autre caractéristique avantageuse, la valeur prédéterminée est un rapport modélisé de pression réelle. Cela permet de se limiter aux sources d'erreurs suivantes: soupape de dérivation accro10 chée en position ouverte et détachement du tuyau en aval du compresseur. According to another advantageous characteristic, the predetermined value is a modeled ratio of real pressure. This makes it possible to limit oneself to the following sources of errors: bypass valve hung in the open position and detachment of the pipe downstream of the compressor.
Il est particulièrement avantageux que le compresseur soit un compresseur à moteur électrique, et que le diagnostic soit exécuté lorsque le moteur fonctionne au ralenti ou proche du ralenti. On a ainsi la l5 possibilité de ne pas tenir compte de la composante de pression d'un compresseur électrique en série avec le turbocompresseur des gaz d'échappement dans l'alimentation en air du moteur à combustion interne de sorte que le compresseur de la pression d'alimentation en aval du turbocompresseur de gaz d'échappement saisit en très bonne approximation 20 pour cet état de fonctionnement du moteur à combustion interne exclusivement la composante de pression fournie par le compresseur électrique. It is particularly advantageous that the compressor is a compressor with an electric motor, and that the diagnosis is carried out when the engine is operating at or near idle. There is thus the possibility of disregarding the pressure component of an electric compressor in series with the exhaust gas turbocharger in the air supply of the internal combustion engine so that the pressure compressor supply downstream of the exhaust gas turbocharger captures a very good approximation 20 for this operating state of the internal combustion engine exclusively the pressure component supplied by the electric compressor.
Un capteur de pression d'alimentation approprié entre le compresseur électrique et le turbocompresseur de gaz d'échappement est dans ces conditions inutile. An appropriate supply pressure sensor between the electric compressor and the exhaust gas turbocharger is therefore unnecessary.
Il est également avantageux que le compresseur électrique soit commandé de manière définie pour le diagnostic, de préférence dans le cadre d'un emballement anticipé. Cela permet de faire fonctionner le compresseur électrique indépendamment d'un éventuel turbocompresseur de gaz d'échappement installé dans l'alimentation en air du moteur à 30 combustion interne et de s'assurer que le turbocompresseur de gaz d'échappement n'influence pas le résultat du diagnostic. It is also advantageous for the electric compressor to be controlled in a defined manner for diagnosis, preferably in the context of early runaway. This makes it possible to operate the electric compressor independently of any exhaust gas turbocharger installed in the air supply of the internal combustion engine and to ensure that the exhaust gas turbocharger does not influence the result of the diagnosis.
Il est également avantageux de fermer pour le diagnostic la soupape de dérivation d'air de poussée. Cela permet de réaliser un débit massique d'air défini dans l'alimentation en air et ainsi d'obtenir un ré35 sultat de diagnostic fiable. It is also advantageous to close the thrust air bypass valve for diagnosis. This makes it possible to achieve a defined mass air flow in the air supply and thus to obtain a reliable diagnostic result.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur à combustion interne, - la figure 2 est un schéma par blocs d'une commande de moteur, - la figure 3 montre un ordinogramme d'un exemple d'exécution du procédé de l'invention. Drawings The present invention will be described below in more detail with the aid of an exemplary embodiment shown in the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic view of an internal combustion engine, - Figure 2 is a block diagram of a motor control, - Figure 3 shows a flowchart of an example of execution of the method of the invention.
Description de l'exemple de réalisation Description of the exemplary embodiment
Selon la figure 1, la référence 1 désigne un moteur à combustion interne, par exemple celui d'un véhicule automobile. Le moteur à combustion interne 1 comprend un moteur proprement dit 60, par exemple un moteur à essence ou un moteur Diesel. Dans la suite et à titre d'exemple, on suppose que le moteur à combustion interne 60 est un mo15 teur à essence. De l'air frais est fourni par une alimentation en air 65 au moteur à combustion interne 60 pour la combustion. L'alimentation en carburant se fait à l'aide d'un injecteur non représenté à la figure 1 qui injecte soit directement dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne 60 soit indirectement par l'alimentation en air 65 en20 tre le volet d'étranglement 85 et une soupape d'admission du moteur 60. According to Figure 1, the reference 1 designates an internal combustion engine, for example that of a motor vehicle. The internal combustion engine 1 comprises an actual engine 60, for example a gasoline engine or a diesel engine. In the following and by way of example, it is assumed that the internal combustion engine 60 is a gasoline engine. Fresh air is supplied from an air supply 65 to the internal combustion engine 60 for combustion. The fuel is supplied using an injector not shown in FIG. 1 which injects either directly into the combustion chamber of the internal combustion engine 60 or indirectly through the air supply 65 into the shutter d throttle 85 and an engine intake valve 60.
Cette soupape n'est pas représentée à la figure 1. Le mélange air/carburant contenu dans la chambre de combustion du moteur à combustion interne 60 est déclenché par une bougie non représentée à la figure 1. This valve is not shown in FIG. 1. The air / fuel mixture contained in the combustion chamber of the internal combustion engine 60 is triggered by a spark plug not shown in FIG. 1.
Le moteur à combustion interne 60 peut être à un ou plusieurs cylindres. Les gaz d'échappement résultant de la combustion sont expulsés par le moteur à combustion interne 60 à la soupape d'admission non représentée à la figure 1 dans une tubulure de gaz d'échappement 90. The internal combustion engine 60 may be one or more cylinders. The exhaust gases resulting from the combustion are expelled by the internal combustion engine 60 to the intake valve not shown in FIG. 1 in an exhaust gas pipe 90.
Dans cet exemple, la tubulure de gaz d'échappement ou conduite de gaz 30 d'échappement 90 est équipée de la turbine 75 d'un turbocompresseur de gaz d'échappement. Cette turbine entraîne, par l'intermédiaire d'un arbre 80, le compresseur 15 du turbocompresseur de gaz d'échappement installé dans l'alimentation en air 65. Le compresseur 15 du turbocompresseur de gaz d'échappement est le second compresseur équipant 35 l'alimentation en air 65 en aval d'un premier compresseur 15 installé dans cette alimentation en air 65. Le sens de passage de l'air frais dans l'alimentation en air 65 est indiqué par une flèche. Le premier compresseur 5 de cet exemple est un compresseur électrique. Le sens de passage des gaz d'échappement dans la conduite de gaz d'échappement 90 est également indiqué par une flèche. In this example, the exhaust gas pipe or exhaust gas pipe 90 is equipped with the turbine 75 of an exhaust gas turbocharger. This turbine drives, via a shaft 80, the compressor 15 of the exhaust gas turbocharger installed in the air supply 65. The compressor 15 of the exhaust gas turbocharger is the second compressor fitted to 35 l air supply 65 downstream of a first compressor 15 installed in this air supply 65. The direction of passage of the fresh air in the air supply 65 is indicated by an arrow. The first compressor 5 in this example is an electric compressor. The direction of passage of the exhaust gases in the exhaust gas pipe 90 is also indicated by an arrow.
Une première branche de dérivation d'air 92 est en parallèle au premier compresseur 5 et au second compresseur 15 dans 5 l'alimentation en air 65; cette branche comporte une soupape de dérivation d'air de poussée 10 à l'aide de laquelle on évite le pompage du compresseur. Pour cela, la soupape de dérivation d'air de poussée 10 est commandée par la commande de moteur 20. Une seconde branche de dérivation d'air 94 est prévue en parallèle du premier compresseur 5 dans 10 l'alimentation en air 65 et cette branche est appelée dérivation. La seconde branche d'air 94 comporte une soupape de dérivation 70. Le premier compresseur 5, constitué ici à titre d'exemple par un compresseur électrique, est entraîné par un moteur électrique commandé par la commande de moteur 20 qui règle une vitesse de rotation de consigne. En aval du com15 presseur électrique 5 il est prévu un débitmètre massique d'air 40, par exemple un débitmètre massique à film chaud qui mesure le débit massique d'air frais alimentant le moteur à combustion interne 1 par l'intermédiaire de l'alimentation en air 65 et transmet le résultat de la mesure à la commande de moteur 20. En amont du débitmètre massique 20 d'air 40 et à son voisinage il est prévu un capteur de pression d'air ambiant 30 dans l'alimentation en air 65. Ce capteur mesure la pression de l'air dans l'alimentation en air 65 avant la compression et transmet l'information également à la commande de moteur 20. A first air branch 92 is parallel to the first compressor 5 and to the second compressor 15 in the air supply 65; this branch comprises a thrust air bypass valve 10 using which the pumping of the compressor is avoided. For this, the thrust air bypass valve 10 is controlled by the engine control 20. A second air bypass branch 94 is provided in parallel with the first compressor 5 in the air supply 65 and this branch is called derivation. The second air branch 94 includes a bypass valve 70. The first compressor 5, constituted here by way of example by an electric compressor, is driven by an electric motor controlled by the motor control 20 which regulates a rotation speed setpoint. Downstream of the electrical presser com 5 there is provided a mass air flow meter 40, for example a hot film mass flow meter which measures the mass flow of fresh air supplying the internal combustion engine 1 via the power supply in air 65 and transmits the result of the measurement to the engine control 20. Upstream of the mass flow meter 20 of air 40 and in its vicinity there is an ambient air pressure sensor 30 in the air supply 65 This sensor measures the pressure of the air in the air supply 65 before compression and also transmits the information to the motor control 20.
Cette pression d'air correspond sensiblement à la pression 25 ambiante. Le capteur de pression ambiante 30 pourrait également être installé entre le débitmètre massique d'air 40 et le compresseur électrique 5 dans la conduite d'alimentation en air 65. Il y règne également sensiblement la pression ambiante. Entre le second compresseur 15 et le volet d'étranglement 85 il est prévu un capteur de pression de chargement 25 30 dans l'alimentation en air 65. Ce capteur mesure la pression de chargement dans l'alimentation en air 65 et transmet l'information également à la commande de moteur 20. La commande de moteur 20 commande en outre la position du volet d'étranglement 85 pour régler une alimentation en air souhaitée du moteur à combustion interne 60. En outre, la com35 mande de moteur 20 commande, d'une manière non représentée à la figure 1, l'injection de carburant et l'instant de l'allumage. Le moteur à combustion interne 60 comporte également un capteur de vitesse de rotation 35 qui mesure la vitesse de rotation du moteur (régime moteur) et transmet le résultat de la mesure également à la commande de moteur 20. This air pressure corresponds substantially to the ambient pressure. The ambient pressure sensor 30 could also be installed between the mass air flow meter 40 and the electric compressor 5 in the air supply line 65. There is also substantially ambient pressure. Between the second compressor 15 and the throttle flap 85 there is a loading pressure sensor 25 30 in the air supply 65. This sensor measures the loading pressure in the air supply 65 and transmits the information also to the engine control 20. The engine control 20 further controls the position of the throttle flap 85 to adjust a desired air supply to the internal combustion engine 60. In addition, the engine control 20 controls, d 'A manner not shown in Figure 1, the fuel injection and the time of ignition. The internal combustion engine 60 also includes a rotation speed sensor 35 which measures the rotation speed of the engine (engine speed) and transmits the measurement result also to the engine control 20.
A l'aide du turbocompresseur de gaz d'échappement 15, 75, 80, la commande de moteur 20 peut convertir un rapport de pression de 5 compression prédéterminé à l'aide du second compresseur 15 dans l'alimentation en air 65. Pour cela, la commande de moteur 20 peut commander le degré d'ouverture de la porte d'évacuation contournant la turbine 75 de la conduite de gaz d'échappement 90 et/ou régler une géométrie appropriée de la turbine d'une manière connue du spécialiste 10 qui n'est pas représentée à la figure 1 dans un but de clarté. Au démarrage du véhicule, le turbocompresseur de gaz d'échappement 15, 75, 80 n'est pas immédiatement mis en oeuvre. Il s'agit du trou du turbocompresseur. Pour cela, il est prévu un compresseur électrique 5 qui active une montée en vitesse rapide en particulier dans le cas du démarrage du 15 véhicule pour assister l'opération de démarrage du turbocompresseur de gaz d'échappement. Cela permet de compenser le trou du turbo. Après avoir passé le trou du turbo, lorsque le second compresseur 15 peut à lui seuil assurer le rapport de compression requis, on coupe le compresseur électrique 5 par la commande de moteur 20 ou en ouvrant la soupape de 20 dérivation 70. La soupape de dérivation 70 peut également être commandée par la commande de moteur 20 ou être réalisée sous la forme d'un clapet d'arrêt. Using the exhaust gas turbocharger 15, 75, 80, the engine controller 20 can convert a predetermined compression pressure ratio using the second compressor 15 into the air supply 65. For this , the engine control 20 can control the degree of opening of the discharge door bypassing the turbine 75 of the exhaust gas pipe 90 and / or adjust an appropriate geometry of the turbine in a manner known to the specialist 10 which is not shown in Figure 1 for clarity. When the vehicle is started, the exhaust gas turbocharger 15, 75, 80 is not immediately implemented. This is the hole for the turbocharger. For this, an electric compressor 5 is provided which activates a rapid increase in speed, in particular in the case of starting the vehicle to assist the starting operation of the exhaust gas turbocharger. This compensates for the turbo hole. After passing the turbo hole, when the second compressor 15 can at its threshold provide the required compression ratio, the electric compressor 5 is cut by the engine control 20 or by opening the bypass valve 70. The bypass valve 70 can also be controlled by the motor control 20 or be produced in the form of a shut-off valve.
On connaît un procédé de commande d'un compresseur électrique coopérant avec un turbocompresseur de gaz d'échappement. 25 Selon ce procédé connu on détermine le rapport des pressions de consigne appelé ici vpcons et le rapport des pressions réelles appelé ici vpréel par le compresseur électrique 5. Le rapport vpréel peut être modélisé à partir du régime moteur et du débit massique d'air mesuré par le débitmètre massique d'air 40 à l'aide d'un champ de caractéristiques ainsi qu'en fonction 30 de la pression ambiante mesurée par le capteur de pression ambiante 30 et la pression de charge mesurée par le capteur de pression de charge 25. A method is known for controlling an electric compressor cooperating with an exhaust gas turbocharger. 25 According to this known method, the ratio of the set pressures called here vpcons and the ratio of the actual pressures here called vpreal by the electric compressor 5 are determined. The vprel ratio can be modeled from the engine speed and the measured air mass flow by the mass air flow meter 40 using a field of characteristics as well as by function 30 of the ambient pressure measured by the ambient pressure sensor 30 and the charge pressure measured by the charge pressure sensor 25 .
Cette modélisation suppose que le débit massique d'air mesuré par le débitmètre massique d'air 40 traverse complètement le premier compresseur 15. Si la soupape de dérivation 70 est grippée en position ouverte, cette 35 condition n'est pas remplie et le débit d'air à travers la dérivation 70 est inconnu. Dans ce cas, la modélisation du rapport de pression réel est erronée. Le rapport de pression réel modélisé est appelé ci-après vpmod. Si l'on utilise à la place du débit massique d'air mesuré par le débitmètre massique d'air 40, une valeur de consigne du débit massique d'air qui se définit par exemple en fonction du souhait du conducteur ainsi que d'autres paramètres de fonctionnement, on aura à la place du rapport modélisé de la pression réelle vpmod le rapport de pression de consigne 5 vpcons de part et d'autre du premier compresseur 5. La demande du conducteur peut être prédéfinie par la pédale d'accélérateur non représentée à la figure 1 et dont le degré d'actionnement est transmis à la commande de moteur 20 pour être exploité. This modeling assumes that the mass air flow measured by the mass air flow meter 40 passes completely through the first compressor 15. If the bypass valve 70 is seized in the open position, this condition is not met and the flow d air through bypass 70 is unknown. In this case, the modeling of the real pressure ratio is wrong. The actual modeled pressure ratio is hereinafter called vpmod. If instead of the air mass flow measured by the air mass flow meter 40, a set value of the air mass flow which is defined for example as a function of the driver's wish as well as others is used operating parameters, instead of the modeled ratio of real pressure vpmod, the set pressure ratio 5 vpcons on either side of the first compressor 5. The driver's request can be predefined by the accelerator pedal not shown in Figure 1 and the degree of actuation is transmitted to the motor control 20 to be used.
La figure 2 montre un schéma par blocs de la commande de 10 moteur 20. Cette commande de moteur 20 comprend un moyen de détermination 55 recevant le régime moteur (n) fourni par le capteur de vitesse de rotation 35 et le débit massique d'air mL fourni par le débitmètre massique d'air 40. En outre, les moyens de détermination 55 encore appelés unité de détermination reçoivent la pression ambiante (pu) du capteur de 15 pression ambiante 30 et la pression de charge (pl) du capteur de pression de charge 25. En outre, l'unité de détermination 55 reçoit le degré d'actionnement wped de la pédale d'accélérateur non représentée à la figure 1. En fonction du degré d'actionnement wped, le moyen de détermination 55 détermine d'une manière connue du spécialiste, le cas échéant 20 en tenant compte d'autres paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, une valeur de consigne m du débit massique d'air dans l'alimentation en air 65 comme cela a été décrit. En outre, le moyen de détermination 55 détermine de la façon décrite, le rapport de pression réel modélisé vpmod et le rapport de pression de consigne vpcons 25 sur le premier compresseur 5. L'unité de détermination 55 fournit également à partir du rapport pl/pu, une valeur de mesure vpréel pour le rapport de pression sur le premier compresseur 5 et sur le second compresseur 15. La mesure vpréel, le rapport de pression de consigne vpcons et le rapport de pression réel modélisé vpmod sont appliqués aux 30 moyens de comparaison 45 de la commande de moteur 20 qui comparent la valeur de mesure vpréel au rapport de pression de consigne vpcons et/ou le rapport de pression réel modélisé vpmod. Le ou les résultats de la comparaison sont alors appliqués au moyen de détection d'erreur 50 de la commande de moteur 20 qui en fonction du ou des résultats de comparai35 son effectue un diagnostic d'erreur et le cas échéant signale une erreur ou un défaut, par exemple sur un afficheur des instruments combinés du véhicule. FIG. 2 shows a block diagram of the motor control 20. This motor control 20 comprises a determining means 55 receiving the engine speed (n) supplied by the speed sensor 35 and the mass air flow mL supplied by the air mass flow meter 40. In addition, the determination means 55 also called determination unit receive the ambient pressure (pu) from the ambient pressure sensor 30 and the charge pressure (pl) from the pressure sensor load 25. In addition, the determination unit 55 receives the degree of actuation wped from the accelerator pedal not shown in FIG. 1. Depending on the degree of actuation wped, the determination means 55 determines from in a manner known to the specialist, if necessary taking into account other operating parameters of the internal combustion engine 1, a setpoint m of the mass flow of air in the air supply 65 as has been dec laughed. In addition, the determination means 55 determines, as described, the actual modeled pressure ratio vpmod and the reference pressure ratio vpcons 25 on the first compressor 5. The determination unit 55 also supplies from the ratio pl / pu, a measurement value vpreal for the pressure ratio on the first compressor 5 and on the second compressor 15. The measurement vpreal, the reference pressure ratio vpcons and the actual modeled pressure ratio vpmod are applied to the comparison means 45 of the motor control 20 which compare the measured value vprel to the set pressure ratio vpcons and / or the actual modeled pressure ratio vpmod. The comparison result (s) are then applied to the error detection means 50 of the motor control 20 which, as a function of the comparison result (s), performs an error diagnosis and, where appropriate, signals an error or a fault. , for example on a display of the combined instruments of the vehicle.
Si l'on considère le mode de ralenti ou un état proche du ralenti pour le moteur à combustion interne 1, on peut négliger la composante de pression du turbocompresseur de gaz d'échappement 15, 75, 80 dans le rapport de pression de compression sur le premier compresseur 5 5 et le second compresseur 15 car cette composante de pression du turbocompresseur de gaz d'échappement ne joue pas de rôle important du fait de la conception thermodynamique du turbocompresseur de gaz d'échappement dans la plage de débit massique d'air caractérisant le ralenti ou un état proche du ralenti. Ainsi, le capteur de pression de charge io 25 saisit au ralenti ou dans un état proche du ralenti pour le moteur à combustion interne 1, et en très bonne approximation, exclusivement la composante de pression du compresseur électrique 5 dans le rapport de pression de compression du premier compresseur 5 et du second compresseur 15. If we consider the idle mode or a state close to idle for the internal combustion engine 1, we can neglect the pressure component of the exhaust gas turbocharger 15, 75, 80 in the compression pressure ratio over the first compressor 5 and the second compressor 15 because this pressure component of the exhaust gas turbocharger does not play an important role due to the thermodynamic design of the exhaust gas turbocharger in the mass air flow range characterizing idling or a state close to idling. Thus, the charge pressure sensor io 25 captures at idle or in a state close to idle for the internal combustion engine 1, and in very good approximation, exclusively the pressure component of the electric compressor 5 in the compression pressure ratio of the first compressor 5 and of the second compressor 15.
Pour générer la composante de pression du compresseur électrique 5 il est avantageux d'avoir une commande déterminée du compresseur électrique 5 au ralenti et dans un état proche du ralenti pour le moteur à combustion interne 1. Cette situation correspond par exemple à une accélération anticipée du compresseur électrique 5, la commande de 20 moteur 20 fournissant un signal de commande qui agit sur le compresseur électrique 5 pour que selon l'état de fonctionnement du moteur à combustion interne 1, précédé directement par une augmentation du couple demandé par le conducteur et qui augmente la vitesse de rotation du compresseur électrique 5 pendant son fonctionnement. Cet état de fonc25 tionnement peut s'obtenir par exemple en actionnant l'embrayage, en libérant la pédale de frein lorsqu'un rapport de vitesses est engagé ou en détectant une opération d'accélération ou de démarrage d'au moins un véhicule qui précède. Une commandé définie du compresseur électrique 5 par la commande de moteur 20 peut également se régler de manière pré30 cise indépendamment d'une telle accélération anticipée pendant le ralenti ou dans un état proche du ralenti pour le moteur à combustion interne 1. To generate the pressure component of the electric compressor 5 it is advantageous to have a determined control of the electric compressor 5 at idle and in a state close to idle for the internal combustion engine 1. This situation corresponds for example to an anticipated acceleration of the electric compressor 5, the motor control 20 providing a control signal which acts on the electric compressor 5 so that, depending on the operating state of the internal combustion engine 1, directly preceded by an increase in the torque requested by the driver and which increases the speed of rotation of the electric compressor 5 during its operation. This operating state can be obtained for example by actuating the clutch, by releasing the brake pedal when a gear ratio is engaged or by detecting an acceleration or starting operation of at least one preceding vehicle. . A defined control of the electric compressor 5 by the engine control 20 can also be adjusted in a precise manner independently of such anticipated acceleration during idling or in a state close to idling for the internal combustion engine 1.
Dans le cas d'une erreur de diagnostic, la commande de moteur 20 doit commander la soupape de contournement de poussée 10 pour la fermer et réaliser un débit massique d'air défini qui traverse complètement le com35 presseur électrique 5 et est mesuré par le débitmètre massique d'air 40. In the event of a diagnostic error, the engine control 20 must control the thrust bypass valve 10 to close it and produce a defined mass air flow which passes completely through the electrical presser 5 and is measured by the flow meter air mass 40.
La valeur de mesure vpréel du rapport de pression sera appelée dans ce qui suit rapport mesuré de pression réelle. La comparaison entre le rapport mesuré de pression réelle vpréel et le rapport de pression de consigne vpcons dans le comparateur 45 permet de tirer des conclusions sur les sources ou causes d'erreurs correspondant aux exemples de défauts suivants: - un tuyau s'est détaché dans l'alimentation en air 65 en aval du com5 presseur électrique 5, - tous les cas d'erreurs pour cette vitesse de rotation de consigne diffèrent malgré la régulation de vitesse de rotation plus que pendant un temps déterminé de la valeur réelle du compresseur électrique 5, - soupape de dérivation 70 ouverte par défaut. The actual measurement value of the pressure ratio will be called in the following measured actual pressure ratio. The comparison between the measured actual pressure ratio vprel and the reference pressure ratio vpcons in the comparator 45 allows conclusions to be drawn on the sources or causes of errors corresponding to the following examples of faults: - a pipe has come off in the air supply 65 downstream of the electric presser com5 5, - all cases of errors for this set speed of rotation differ despite the speed control over the actual value of the electric compressor 5 more than for a determined time , - bypass valve 70 open by default.
La comparaison du rapport de pressions réelles mesuré vpréel et du rapport de pression réel modélisé vpmod dans les moyens de comparaison 45 permet de se limiter aux causes de défauts suivantes: - soupape de dérivation 70 ouverte de façon défectueuse, - un tuyau s'est détaché de l'alimentation en air 65 en amont du com15 presseur électrique 5 et en aval du débitmètre massique d'air 40. The comparison of the actual pressure ratio measured vpreal and the actual pressure ratio modeled vpmod in the comparison means 45 makes it possible to limit oneself to the following causes of faults: - bypass valve 70 opened defective, - a pipe has come loose of the air supply 65 upstream of the electric presser com15 and downstream of the air mass flow meter 40.
La figure 3 montre un ordinogramme d'un exemple d'exécution du procédé de l'invention. Après le démarrage du programme, la commande de moteur 20 met en oeuvre le compresseur électrique 5 au point de programme 100 pour le moteur à combustion interne 1 au ralenti 20 ou dans un état proche du ralenti, par exemple dans le cadre d'une montée en vitesse anticipée comme décrit ci-dessus. Ensuite, on passe à un point de programme 105. FIG. 3 shows a flowchart of an example of execution of the method of the invention. After the program has started, the engine control 20 operates the electric compressor 5 at program point 100 for the internal combustion engine 1 at idle 20 or in a state close to idle, for example in the context of an ascent at forward speed as described above. Then we go to a program point 105.
Au point de programme 105, l'unité de détermination 55 de la commande de moteur 20 enregistre la pression de charge actuelle (pi) 25 du capteur de pression de charge 25 et la pression ambiante actuelle (pu) du capteur de pression d'ambiance ou d'environnement 30. En outre, l'unité de détermination 55 extrait au point de programme 105, le régime moteur actuel (n) fourni par le capteur de vitesse de rotation 35 ainsi que le débit massique d'air, actuel, mL du débitmètre massique d'air 40 et en 30 déduit de la manière décrite et à l'aide du champ de caractéristiques et de la pression de charge (pi) ainsi que de la pression ambiante (pu), le rapport modélisé de pression réelle vpmod. En plus ou en variante, l'unité de détermination 55 détermine au point de programme 105 le degré d'actionnement wped de la pédale d'accélérateur et le cas échéant d'autres 35 paramètres de fonctionnement du moteur à combustion interne 1 ainsi qu'également de façon décrite la valeur de consigne micons du débit massique d'air dans l'alimentation en air 65. En fonction de la demande du conducteur ou du couple demandé par le conducteur on détermine la va- leur de consigne mLons pour le débit massique d'air dans l'alimentation en air. La détermination de la valeur de consigne nlons se détermine pour le débit massique d'air dans l'alimentation en air 65. A partir de cette valeur de consigne miRons du débit massique d'air et du régime moteur actuel (n), 5 l'unité de détermination 55 détermine de la manière décrite et à l'aide du champ de caractéristiques ainsi que de la pression de charge réelle et de la pression ambiante (pu), le rapport de pression de consigne vpcons. Ensuite on passe à un point de programme 110. At program point 105, the determination unit 55 of the motor control 20 records the current charge pressure (pi) 25 of the charge pressure sensor 25 and the current ambient pressure (pu) of the ambient pressure sensor or environment 30. In addition, the determination unit 55 extracts at program point 105, the current engine speed (n) supplied by the speed sensor 35 as well as the current air mass flow, mL of the air mass flow meter 40 and deduced therefrom in the manner described and using the field of characteristics and the charging pressure (pi) as well as the ambient pressure (pu), the modeled ratio of real pressure vpmod . In addition or as a variant, the determination unit 55 determines at program point 105 the degree of actuation wped of the accelerator pedal and, where appropriate, other operating parameters of the internal combustion engine 1 as well as also in a described manner the micons setpoint for the mass air flow in the air supply 65. Depending on the driver's request or the torque requested by the driver, the setpoint value mLons for the mass flow is determined in the air supply. The determination of the set point nlons is determined for the mass air flow in the air supply 65. From this set point miRons of the air mass flow and the current engine speed (n), 5 l the determination unit 55 determines in the manner described and using the characteristics field as well as the actual charge pressure and the ambient pressure (pu), the reference pressure ratio vpcons. Then we go to a program point 110.
Au point de programme 110, l'unité de détermination 55 10 détermine à partir de la pression d'alimentation (pl) et de la pression ambiante (pu), le rapport de pressions réelles mesuré vpréel = pl/pu. Ensuite on passe au point de programme 115. At program point 110, the determination unit 55 10 determines from the supply pressure (pl) and the ambient pressure (pu), the ratio of actual pressures measured vpreal = pl / pu. Then we go to program point 115.
Au point de programme 115, le moyen de comparaison 45 compare le rapport de pressions réelles mesuré vpréel au rapport de pres15 sion de consigne vpcons. Si le rapport de pressions réelles mesuré diffère du rapport de pression de consigne de plus d'une durée d'amortissement prédéterminée et de plus d'une valeur de tolérance prédéterminée, on passe à un point de programme 125; dans le cas contraire on passe à un point de programme 120. At the program point 115, the comparison means 45 compares the actual pressure ratio measured vprel to the reference pressure ratio vpcons. If the measured actual pressure ratio differs from the set pressure ratio by more than a predetermined damping time and by more than a predetermined tolerance value, one goes to a program point 125; otherwise we go to a program point 120.
Au point de programme 125, les moyens de détection de défaut 50 ont reconnu un défaut parce que les moyens de comparaison 45 ont constaté une déviation par rapport à la durée d'amortissement prédéterminée, entre le rapport mesuré de pression réelle vpréel et le rapport de pression de consigne vpcons, dépassant la valeur de tolérance prédéfinie; 25 un tel défaut résulte du fait du détachement d'un tuyau en aval du compresseur électrique 5, de toutes les causes de défauts pour lesquelles la vitesse de rotation de consigne du compresseur électrique 5, malgré la régulation de vitesse de rotation, diffère de plus d'un temps déterminé, de la valeur réelle du compresseur électrique 5, ou est produit par une soupape 30 de dérivation 70 ouverte à tort. Lé moyen de détection de défaut 50 peut alors fournir un avertissement pour le conducteur, par exemple en activant un voyant lumineux des instruments de bord combinés du véhicule. At program point 125, the fault detection means 50 recognized a fault because the comparison means 45 noted a deviation from the predetermined damping time, between the measured ratio of actual pressure vprel and the ratio of setpoint pressure vpcons, exceeding the preset tolerance value; 25 such a fault results from the detachment of a pipe downstream of the electric compressor 5, from all the causes of faults for which the set speed of rotation of the electric compressor 5, despite the regulation of the speed of rotation, differs more of a determined time, of the actual value of the electric compressor 5, or is produced by a bypass valve 30 opened wrongly. The fault detection means 50 can then provide a warning to the driver, for example by activating an indicator light for the vehicle's combined instruments.
Ensuite, on quitte le programme.Then we leave the program.
Au point de programme 120 on détecte aucun défaut ou un 35 défaut détecté au cours d'un passage antérieur du programme est de nouveau effacé par le moyen de détection de défaut 50. Ensuite, on revient au point de programme 100. At the program point 120 no fault is detected or a fault detected during a previous passage of the program is again erased by the fault detection means 50. Then, one returns to the program point 100.
Du fait de l'avertissement du conducteur au point de programme 125, le conducteur est informé d'un défaut résultant d'un détachement de tuyau dans l'alimentation en air 65 en aval du compresseur électrique 5, d'un défaut du compresseur électrique 5 du fait d'une dévia5 tion qui se prolonge au-delà d'une durée prédéterminée entre la vitesse de rotation de consigne et la vitesse réelle du compresseur électrique 5 ou encore d'un défaut à cause de la soupape de dérivation 70 ouverte de manière erronée. En plus, on peut prévoir de bifurquer après le point de programme 120 et le point de programme 125 comme cela est représenté en 10 trait interrompu à la figure 3 vers un point de programme 130. Au point de programme 130, les moyens de comparaison 45 comparent le rapport de pressions réelles mesuré vpréel au rapport de pression réel modélisé vpmod et donnent le résultat de la comparaison au moyen de détection de défaut 50. Si le rapport de pressions réelles mesuré vpréel est supérieur 15 de plus du temps d'amortissement par rapport au rapport de pression réel modélisé vpmod de plus de la valeur de tolérance prédéfinie, on passe à un point de programme 140; dans le contraire, on passe à un point de programme 135. Due to the driver's warning at program point 125, the driver is informed of a fault resulting from a hose detachment in the air supply 65 downstream of the electric compressor 5, of a fault of the electric compressor 5 due to a deviation which extends beyond a predetermined period between the set speed and the actual speed of the electric compressor 5 or else a fault due to the bypass valve 70 open from wrong way. In addition, provision may be made to fork after the program point 120 and the program point 125 as shown in broken lines in FIG. 3 towards a program point 130. At the program point 130, the comparison means 45 compare the actual pressure ratio measured vpreal to the modeled real pressure ratio vpmod and give the result of the comparison by means of fault detection 50. If the actual pressure ratio measured vpreal is greater by more than the damping time relative to at the modeled real pressure ratio vpmod of more than the predefined tolerance value, one passes to a program point 140; otherwise, we go to a program point 135.
Au point de programme 140, le moyen de détection de dé20 faut 50 détecte un défaut à cause d'une soupape de dérivation 70 ouverte à tort ou encore d'un tuyau détaché en aval du compresseur électrique 5 ou en aval du débitmètre massique d'air 40 mis en oeuvre par un avertissement du conducteur, par exemple par un voyant lumineux des instruments de bord combinés du véhicule automobile, pour être affiché. 25 Ensuite, on quitte le programme. At program point 140, the fault detection means 20 detects a fault due to a bypass valve 70 wrongly opened or else a detached pipe downstream of the electric compressor 5 or downstream of the mass flow meter of air 40 implemented by a warning from the driver, for example by a warning light of the combined on-board instruments of the motor vehicle, to be displayed. 25 Then we exit the program.
Au point de programme 135, les moyens de détection de défaut 45 n'ont reconnu aucun défaut. Ensuite, on revient au point de programme 105. A la place de la comparaison supplémentaire entre l'interrogation représentée en trait interrompu 130 selon la figure 3, on 30 peut comparer entre le rapport de pressions réelles mesuré vpréel et le rapport de pression réel modélisé vpmod également à la place du point de programme 115 et de la comparaison qui y est donnée entre le rapport de pressions réelles mesuré vpréel et le rapport de pression de consigne vpmod, le point de programme 120 étant remplacé par le point de pro35 gramme 140 et le point de programme 120 par le point de programme 135. At program point 135, the fault detection means 45 have recognized no fault. Then, we return to program point 105. Instead of the additional comparison between the interrogation shown in broken lines 130 according to FIG. 3, we can compare between the actual pressure ratio measured vprel and the real pressure ratio modeled vpmod also in place of the program point 115 and the comparison which is given there between the actual pressure ratio measured vprel and the reference pressure ratio vpmod, the program point 120 being replaced by the program point 35 gram 140 and program point 120 through program point 135.
Le procédé décrit permet de diagnostiquer la compression produite par le compresseur électrique 5 pour lequel les défauts décrits, du tuyau détaché en amont ou en aval du compresseur électrique 5, de la soupape de dérivation ouverte de manière erronée ou du compresseur électrique même si l'on prend en compte d'une déviation à long terme par rapport à une durée prédéterminée entre le régime moteur et la valeur réelle. The method described makes it possible to diagnose the compression produced by the electric compressor 5 for which the faults described, of the pipe detached upstream or downstream of the electric compressor 5, of the bypass valve opened in the wrong way or of the electric compressor even if the a long-term deviation from a predetermined time between the engine speed and the actual value is taken into account.
Le procédé et le dispositif selon l'invention de diagnostic de la compression peuvent s'appliquer à n'importe quel compresseur servant à comprimer l'air alimentant le moteur à combustion interne 1. Par exemple, on peut réaliser un diagnostic d'une compression d'alimentation en io air 65 assurée principalement par le turbocompresseur de gaz d'échappement 15, 75, 80 en l'absence de compresseur électrique 5 ou de neutralisation de celui-ci; le turbocompresseur de gaz d'échappement 15 est par exemple commandé de manière définie par la porte d'échappement. Cela peut se faire par exemple pour l'état de charge 15 maximale. En variante, on peut également diagnostiquer un compresseur mécanique réalisé sous forme de compresseur en diagnostiquant la compression produite dans l'alimentation en air 65. Une commande définie du compresseur peut se réaliser par exemple en réglant un degré d'ouverture défini d'une soupape de dérivation du compresseur dans la dérivation 20 contournant l'alimentation en air 65. Dans le cas du compresseur, le diagnostic peut se faire par exemple également en mode de charge maximale du moteur à combustion interne 1 lorsque le compresseur électrique n'est pas activé ou s'il n'est pas prévu. The compression method and device according to the invention can be applied to any compressor used to compress the air supplying the internal combustion engine 1. For example, a compression diagnosis can be made supply of air 65 provided mainly by the exhaust gas turbocharger 15, 75, 80 in the absence of an electric compressor 5 or neutralization thereof; the exhaust gas turbocharger 15 is for example controlled in a defined manner by the exhaust door. This can be done for example for the maximum state of charge. As a variant, it is also possible to diagnose a mechanical compressor produced in the form of a compressor by diagnosing the compression produced in the air supply 65. A defined control of the compressor can be carried out for example by adjusting a defined degree of opening of a valve bypassing the compressor in bypass 20 bypassing the air supply 65. In the case of the compressor, the diagnosis can for example also be made in maximum load mode of the internal combustion engine 1 when the electric compressor is not activated or if it is not planned.
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